Шинные отходы – одни из самых вредных техногенных отходов. В России, как практически во всех странах мира, длительное время ведутся изыскания эффективных способов их утилизации. В этом плане перспективно использование резиновой крошки шинных отходов для производства дорожных асфальтобетонов, мировое производство которых достигает порядка нескольких миллионов тонн в год.
Впервые такую крошку использовали как модифицирующий наполнитель при производстве асфальтобетонных смесей. Этот способ назван «сухим», теоретически он позволил бы утилизировать большую часть шинных отходов. Однако он был отвергнут: при первых же его применениях проявились два существенных недостатка: качество асфальтобетона не повышалось, а при эксплуатации дороги выбивалась резиновая пыль, что чрезвычайно вредно для живых организмов. Создание полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) [2], обладающих более высокими (по сравнению с битумом [1]) физико-механическими показателями, позволило развить идею использования отходов шинной резины для модификации битума с целью создания резинобитумного вяжущего. Такой способ был назван «мокрым», так как это вяжущее вводилось в минеральную часть асфальтобетонной смеси так же, как и битум, – в традиционно жидком виде. Приготовление вяжущего заключалось в термической обработке смеси битума с резиновой крошкой. Предполагалось, что часть резины подвергнется деструкции и девулканизации непосредственно в битуме, а «освободившиеся» в результате этого молекулы каучука будут модифицировать битум.
На практике оказалось, что ощутимая деструкция и девулканизация шинной резины в битуме происходит лишь при температурах 300–400°С. Но при температурах выше 180°С происходит сильное испарение легких фракций битума, и резко ухудшаются его технологические характеристики (вязкость, пенетрация). Поэтому стали использовать определенные способы для повышения концентрации каучука в битуме. Например, в США для повышения степени деструкции и девулканизации шинной резины используют специальные химические добавки. В России дополнительно добавляют полимеры, например эпоксидные (УНИРЕМ). Предложен также способ получения концентрата с повышенным содержанием «свободного» каучука путем высокотемпературной обработки смеси битума с резиновой крошкой: для получения вяжущего туда добавляют «свежий» битум. Но во всех случаях по технологическим причинам не удалось использовать шинную резину в количестве более 15% (по массе).